西南印度洋中脊斷橋熱液區(qū)成礦作用研究.pdf

1、西南印度洋中脊(SWIR)作為超慢速擴(kuò)張洋中脊，是全球洋中脊系統(tǒng)的重要組成部分。其熱液活動自從上世紀(jì)90年代開始日益受到關(guān)注。本文對在超慢速擴(kuò)張西南印度洋中脊斷橋熱液區(qū)所采集到的巖石及熱液硫化物進(jìn)行了詳細(xì)的礦物學(xué)、地球化學(xué)分析，結(jié)合海底攝像拖體等資料，系統(tǒng)研究了斷橋熱液區(qū)的成礦地質(zhì)背景、成礦特征、成礦物質(zhì)來源、成礦時(shí)代、成礦模式及控礦因素。
　　1、西南印度洋中脊斷橋熱液區(qū)玄武巖屬于低鉀拉斑玄武巖系列，斑晶主要以斜長石和橄欖石為主

2、。元素組合特征和Sr、Nd、Pb同位素特征表明其主要來自于虧損地幔，陸殼和遠(yuǎn)洋沉積物可能對其有一定的混染作用。
　　2、斷橋熱液區(qū)殘留煙囪體硫化物及塊狀硫化物礦物組合主要為黃鐵礦-黃銅礦-閃鋅礦-白鐵礦。斷橋熱液區(qū)的成礦序列可初步劃分5個(gè)礦物學(xué)組合，分別是粒狀黃鐵礦(Py1)+黃銅礦+粒狀閃鋅礦(Sp1)+中間固溶體(Iss);樹枝狀黃鐵礦(Py2)+閃鋅礦（粒狀，Sp1）+等軸古巴礦(Iso);膠狀黃鐵礦(Py3)+白鐵礦(Ma

3、r)+膠狀閃鋅礦(Sp2);黃鐵礦+膠狀閃鋅礦(Sp2);以及成礦晚期的無定型硅+銅鹽的沉淀。研究區(qū)硫化物的Cu、Fe和Zn的平均含量分別為2.5wt％、27.6 wt％和3.1 wt％，而Pb（≤7500 ppm，平均1455 ppm）、As(≤830 ppm)，Ag(15.6-＞100 ppm)，Sb(≤98.9 ppm)和Cd(≤920 ppm)含量高于大部分熱液區(qū)。現(xiàn)代海底熱液系統(tǒng)中不尋常的高Pb、Cd、As、Sb和Ag被解釋為

4、熱液流體最初富集這些元素;另外一個(gè)可能原因是元素的再活化作用及隨后的礦床區(qū)域提純過程造成的。
　　3、SWIR斷橋熱液區(qū)硫化物樣品206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb變化范圍分別為:18.237-18.396、15.512-15.721和38.101-38.792。SWIR斷橋熱液區(qū)硫化物的Pb主要來自玄武巖，海水的貢獻(xiàn)非常低。殘留煙囪體22件硫化物子樣品δ34S分布范圍較窄，為+4.426-+4

5、.715‰;而塊狀硫化物樣品的δ34S值明顯高于煙囪體硫化物，分布范圍為+4.945-+5.621‰。研究區(qū)δ34S值的組成被解釋為玄武巖和海水還原S的混合模式。根據(jù)二端元的混合模式，估算出斷橋熱液區(qū)海水硫酸鹽的貢獻(xiàn)S約為20-27％。Sr同位素?cái)?shù)據(jù)顯示，熱液流體為演化的海水。
　　4、230Th/238U年代學(xué)結(jié)果表明，斷橋熱液區(qū)最老的硫化物年齡為84.338(±0.534) kyrs，來自于該熱液區(qū)的北部。而最年輕的硫化物則來

6、自于該熱液區(qū)的中部，為0.737(±0.023) kyrs。斷橋熱液區(qū)存在四次主要熱液事件:84.3（±0.5）-68.9（±0.7）kyrs;48.4(±0.4)-43.9(±0.9) kyrs;34.8(±0.3)-25.3（±0.1）kyrs;17.3(±0.1) kyrs-0.737(±0.023) kyrs。
　　5、斷橋熱液區(qū)主要熱源為其下軸部巖漿房（AMC）提供的巖漿熱源及輝長質(zhì)巖漿侵入;高角度正斷層是斷橋熱液區(qū)主要